Il y a de nombreuses approches pour régler les paramètres PID. Nous recommandons la méthode Ziegler & Nichols qui comprend deux variantes :
Avant de mettre en œuvre une de ces méthodes, on doit déterminer la direction de l'action du PID :
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Si l'augmentation de la sortie OUT engendre une augmentation de la valeur PV, inversez la direction du PID (KP > 0).
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Au contraire, si l'augmentation de la sortie OUT engendre une diminution de la valeur PV, utilisez le PID dans la même direction (KP < 0).
Réglage de la boucle fermée
Cette méthode consiste en l'émission d'une commande proportionnelle (Ti = 0, Td = 0) pour stimuler le processus en augmentant le gain jusqu'à atteindre l'oscillation après avoir appliqué un pas à la consigne de régulation PID. Ensuite, il faut simplement mesurer la valeur critique du gain (Kpc) qui a engendré l'oscillation non absorbée, ainsi que la période d'oscillation (Tc) pour dériver les valeurs assurant le réglage optimal du régulateur
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Selon le type de régulateur (PID ou PI), les coefficients sont réglés avec les valeurs suivantes :
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Kp
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Ti
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Td
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PID
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Kpc/1,7
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Tc/2
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Tc/8
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PI
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Kpc/2,22
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0,83 x Tc
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si Kp = gain proportionnel, Ti = temps d'intégration et TD = temps d'action dérivée.
NOTE : Cette méthode de réglage produit une commande extrêmement dynamique qui peut provoquer des débordements indésirables lors du changement de consignes. Si c'est le cas, diminuez la valeur du gain jusqu'à obtenir un comportement correct.
Réglage de la boucle ouverte
Après avoir mis le régulateur en mode Manuel, appliquez un pas sur sa sortie et assimilez le début du résultat du processus avec un processus d'intégration avec retard pur.
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La valeur de temps Tu est déterminée en faisant se couper la ligne représentant le processus d'intégration avec l'axe du temps. Le temps Tg est ensuite défini comme étant le temps requis par la variable contrôlée (mesure) pour fluctuer avec la même amplitude (exprimée en pourcentage d'échelonnage) que la sortie du régulateur.
Selon le type de régulateur (PID ou PI), les coefficients sont réglés avec les valeurs suivantes :
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Kp
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Ti
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Td
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PID
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-1,2 Tg/Tu
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2 x Tu
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0,5 x Tu
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PI
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-0,9 Tg/Tu
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3,3 x Tu
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si Kp = gain proportionnel, Ti = temps d'intégration et TD = temps d'action dérivée.
NOTE : Soyez attentif aux unités de mesure. Si le réglage est fait sous Control Expert, multipliez la valeur KP par 100.
Cette méthode de réglage produit également une commande extrêmement dynamique qui peut provoquer des débordements indésirables lors du changement de consignes. Si c'est le cas, diminuez la valeur du gain jusqu'à ce que vous observiez le comportement souhaité. L'avantage de cette méthode se situe dans le fait qu'elle ne nécessite pas de supposition quant à la nature ou à l'ordre du processus. Elle s'applique aussi bien aux processus stables qu'aux vrais processus d'intégration. Cette méthode est particulièrement utile avec les processus lents (p.ex. l'industrie du verre), car l'utilisateur a seulement besoin du début de la réponse pour régler les coefficients Kp, Ti et Td.
